Бесплатный автореферат и диссертация по сельскому хозяйству на тему

Урожайность и белковая продуктивность люцерны в зависимости от влажности почвы и обеспеченности элементами минерального питания

ВАК РФ 06.01.09, Растениеводство

Автореферат диссертации по теме "Урожайность и белковая продуктивность люцерны в зависимости от влажности почвы и обеспеченности элементами минерального питания"

Главное управление Высших учебных заведений МСХ и П РФ

Кабардино-Балкарская государственная сельскохозяйственная академия

На правах рукопиы

ЕЖЕУМЫХОВ ВЛАДИМИР С А ФАРБИЕВИЧ

УДК 633.311:631.165:631.559: 581.1 1 1.051:581.133

УРОЖАЙНОСТЬ И БЕЛКОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ ЛЮЦЕРНЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ВЛАЖНОСТИ ПОЧВЫ И ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТАМИ МИНЕРАЛЬНОГО ПИТАНИЯ

Специальность 06.01.09 - растениеводство

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата сельскохозяйственных наук

НАЛЬЧИК 1995

Диссертационная работа выполнена в Кабардино-Балкарской государственно^ сельскохозяйственной академии

Научный руководитель: заслуженный деятель науки Российской

Федерации, доктор сельскохозяйственных наук, профессор Г.С.Посыпанов.

Консультант - кандидат сельскохозяйственных наук, доцен-; Х.М.Унежев

Официальные оппоненты: доктор сельскохозяйственных наук ,

профессор Князев Б.М.; кандидат сельскохозяйственных наук Шериев Л.Т..

Ведущее предприятие- Кабардино-Балкарский научно- .

исследовательский институт сельского хозяйства.

Защита диссертации состоится " й^/ Ос ¿у Г _" 1995 I

в " /& " часов "_" минут в Кабардино-балкарской государственно

сельскохозяйственной академии.

Адрес: 360004, Нальчик, ул. Толстою, 185, специализированный cobci К 120.86.02

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке КБГСХА. Автореферат разослан "Л995 г.

Га к

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биол. наук, доцент Ц^Ал/оч,Н.Л.Цепкоза

Общая характеристика работы

Актуальность темы исследований. На Северном Кавказе главной кормовой бобовой культурой является люцерна посевная. Однако, урожаи сена её остаются неустойчивыми и сравнительно низкими, порядка 3...5 т/га. Причиной этому является несбалансированное минеральное питание растений, неустойчивая влагообеспеченность и недостаточная активность симбиотической азотфиксации. При орошении урожаи сена достигают 7...8 т/га.

В связи с этим представляет теоретический и практический интерес изучение эффективности применения фосфорных, борных и молибденовых удобрений, предпосевной инокуляции семян заводским штаммом ризобий, оптимизация водного режима почвы послеукосными поливами для повышения симбиотической фиксации азота воздуха, урожайности и белковой продуктивности люцерны, стабилизации её урожаев.

Цель исследований. Определить эффективность инокуляции, применения макро- и микроэлементов, орошения для реализации максимальной урожайности и белковой продуктивности люцерны в степной зоне центральной части Северного Кавказа.

В задачи исследований входило:

1. Выявить конкурентоспособность спонтанных и заводского штаммов ризобий на обыкновенных чернозёмах.

2. Изучить динамику формирования и активности симбиотического аппарата в зависимости от условий выращивания.

3. Определить количество фиксированного азота воздуха в зависимости от уровня обеспеченности элементами минерального питания и вла-гообеспеченности.

4. Выявить эффективность применения фосфорных удобрений под люцерну на обыкновенных чернозёмах с повышенным содержанием фосфора и калия.

5. Определить целесообразность применения борных и молибденовых удобрений на почвах, слабообеспеченных этими элементами.

6. Изучить фотосинтетическую деятельность, урожайность и белковую продуктивность посевов люцерны при орошении и на богаре в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания.

7. Изучить степень изменения кормовых достоинств люцерны в зависимости от влажности почвы и уровня обеспеченности макро- и микроэлементами. ' '

8. Выявить энергетическую эффективность изучаемых приёмов.

Научная новизна. Впервые в условиях обыкновенных чернозёмов изучено формирование и активность симбиотического аппарата, урожайность и белковая продуктивность люцерны в зависимости от обеспеченности

макро- и микроэлементами, предпосевной инокуляции семян заводскш штаммом ризобий (ш. 425) и орошения.

Практическая ценность результатов исследований заключается в том что создание благоприятных условий для бобоворизобиального симбиоза предпосевная инокуляция семян, применение борных и молибденовы; удобрений, послеукосное орошение - обеспечивает увеличение симбиоти ческой фиксации азота воздуха, в среднем за 6 опытолет, на 298 кг/га; по вышение урожая сена в среднем в год на 6,88 т/га и сбора сырого белка н 1307 кг/га, стабилизацию продуктивности люцерны на уровне 15... 17 т сен; с гектара и сбор белка - 2,6.:.3,2 т/га при наименьших энергетических затра тах и наибольшей энергоокупаемости затрат.

Апробация работы. Отдельные этапы работы доложены на второ] Всесоюзной и третьей Международной конференциях СОИСАФ, КЧ ТСХА, Калуга, 1991...1993 гг.; доложены и обсуждены на совместном засе дании кафедры растениеводства и селекции, почвоведения и агрохи мии,технологии хранения и переработки растениеводческой продук ции,земледелия,ботаники и кормопроизводства КБГСХА.Опубликован! четыре печатные работы.

Объём работы. Диссертационная работа изложена на 236 страница; машинописного текста, включает 54 таблицы, 7 рисунков и 29 таблиц : приложении. Список использованной литературы включает 214 наимено ваний, в том числе 30 на иностранных языках.

В выполнении отдельных разделов в разные годы оказывали помощ студенты Вороков А.Х., Таов И.А. Шебзухов P.A., Маремукова 3., и др. з; что выражаю им благодарность. Я благодарю научного консультанта кандидата сельскохозяйственных наук, доцента кафедры земледели Х.М.Унежева за методические консультации и практическую помощь : биометрических анализах растительных проб.

Содержание работы

В первой главе - "Урожайность и белковая продуктивность многолет них бЬбовых трав в зависимости от условий выращивания" (Обзор литера туры) изложено современное состояние вопроса. Приведена кормовая цен ность люцерны, распространение, урожайность, азотфиксирующая актив ность и белковая продуктивность в сравнении с другими бобовыми культу рами. Описаны особенности биологии люцерны и условия активного бобо воризобиального симбиоза, влияние основных факторов среды на симбио тическую и фотосинтетическую деятельность посевов.

Показано, что в условиях обыкновенных чернозёмов практически н изучены вопросы формирования и активности симбиотического аппарат; люцерны в зависимости от обеспеченности элементами минерального пита

ния, активности штамма ризобий и влагообеспеченности. Определены цель и задачи исследований.

Во второй главе - "Объекты, условия и методика исследований" даны сведения о том, что полевые опыты проведены с люцерной посевной сорта "Славянская местная" в 1987... 1990 гг., на обыкновенных черноземах в степной зоне Центральной части Северного Кавказа (ОПХ" "Опытное" ВНИИ кукурузы Терского района КБР). По механическому составу почва опытных участков тяжёлосуглинистая, с высокой водопроницаемостью; объёмная масса 1,2...1,3 г/см3, предельная полевая влагоёмкость (100% ППВ) 25%. Глубина залегания грунтовых вод более 10 м. Гумусовый горизонт более полуметра, с содержанием гумуса в пахотном слое - 3,4%. Почвы нейтральные, с высоким содержанием легкогидролизуемого азота, повышенным - фосфора и калия, низким - бора и молибдена.

Метеорологические условия в годы проведения опытов имели небольшие отклонения как по среднесуточной температуре воздуха, так и по осадкам в отдельные месяцы вегетационного периода 1987-1990 гг., но они существенно не отличались от средних многолетних и были вполне благоприятными для роста и развития люцерны.

В полевых опытах изучали: влияние инокуляции, оптимизации фосфорного, борного и молибденового питания растений, а также орошения на формирование и величину сим биотического аппарата, надземных вегетативных органов и корневой системы.

Схема опытов:

1. Контроль - естественное плодородие почвы и инокуляция семян спонтанными штаммами.

2. Ин - инокуляция семян штаммом 425 для выявления конкурентоспособности заводского и спонтанного штаммов ризобий.

3. РК - оптимальная обеспеченность фосфором и калием - для выявления эффективности применения фосфорных удобрений.

4. РКВМо - оптимальная обеспеченность этими элементами - для выявления эффективности применения микроэлементов при низком содержании их в почве.

5. ИнРКВМо - для выявления реальной симбиотической азотфиксации при достаточной обеспеченности макро- и микроэлементами и естественной влагообеспеченности. 6...10 варианты те же, что и 1...5, но с орошением, для изучения эффективности инокуляции, оптимизации режима минерального питания при оптимальной влагообеспеченности.

Общая площадь одной делянки 100 м2, площадь учётной делянки 25 м2, повторность четырёхкратная; размещение делянок рендомизирован-ное. Провели 2 идентичные закладки опыта в 1987 и 1988 гг. Агротехника обще принятая для зоны. Посев люцерны беспокровный с нормой высева 4 млн всхожих семян на гектар. Фосфорные удобрения в третьем и восьмом вариантах вносили под зябь в виде двойного суперфосфата в норме

12Скг/га, а в вариантах 4,5,9,10 в виде боризированного двойного супер фосфата норма бора 2 кг/га. Во втором, пятом, седьмом и десятом вариа! тах семена перед посевом инокулировали штаммом ризобий 425. В вариа* тах 4,5,9,10 семена перед посевом обрабатывали молибденовокислым av монием из расчёта 200 г на 100 кг семян.

В вариантах с орошением поливы проводили напуском с промачивг нием почвы на глубину активного слоя (60-80 см) с учетом выпавших оса; ков в данный период. Это составляло обычно 500-800 м3/га

При этом не допускалось снижения влажности пахотного слоя почв] ниже влажности разрыва капилляров. Учет поливной воды проводили тр< угольным водослив-водомером, а влажность почвы - через каждые 12-1 дней термостатно-весовым методом.

В процессе исследований проводили следующие наблюдения и учёть фенологические наблюдения, учёт густоты стояния растений. На биометр1 ческий анализ отбирали по 40 растений с каждого варианта, по 10 растени с каждой повторности. Биометрический анализ растительных образцо проводили по методике Г.С.Посыпанова (1983, 1991). Учитывали колич( ство и массу клубеньков, в том числе с леггемоглобином. В надземной част растений учитывали массу листьев и стеблей, определяли площадь листье методом высечек, рассчитывали облиственность растений, фотосинтетич< ский потенциал и чистую продуктивность фотосинтеза по методик А.А.Ничипоровича (1963г.). Определяли продолжительность симбиоз; величину общего и активного симбиотического потенциала, рассчитывал удельную активность симбиоза, количество симбиотически фиксирование го азота воздуха в зависимости от условий выращивания люцерны. В ка» дый укос проводили биохимический анализ растительных образцов и зос техническую оценку корма на Проектно-изыскательской станции arpoxi мической службы Кабардино-Балкарии по общепринятым методикам. 1 листьях, стеблях, корнях и клубеньках определяли содержание азота, фос фора, калия и кальция. Рассчитали вынос и максимальное потребление эл« ментов минерального питания 1 т сена в зависимости от условий выращ* вания.

Провели энергетическую оценку эффективности создания благоприят ных условий для активного бобоворизобиального симбиоза, наибольше урожайности и белковой продуктивности люцерны по методик Г.С.Посыпанова, В.Е.Долгодворова (1995).

В третьей главе - "Эффективность инокуляции, применения фосфор ных, калийных, борных и молибденовых удобрений под люцерну на обык новенных чернозёмах Центральной части Северного Кавказа" - приведен! данные по росту ,и развитию люцерны, формированию и активности сим биотического аппарата в зависимости от активности штамма ризобий обеспеченности элементами минерального питания, фотосинтетическо; деятельности посевов, содержанию элементов питания в органах растени?

динамике накопления элементов питания посевами люцерны в зависимости от обеспеченности ими почвы и инокуляции, содержанию и сбору белка с урожаем.

Исследованиями установлено, что инокуляция семян заводским штаммом ризобий увеличивает высоту растений люцерны на 7...14%, но не оказывает влияния на наступление фаз развития, густоту и изреживаемость посевов; повышает массу активных клубеньков на 21...32%, а на фоне микроудобрений - на 19...45%; активный симбиотический потенциал - на 19...34%, количество фиксированного азота на 41...100 кг/га (табл. 1). Удельная активность симбиоза зависит от величины площади листьев и, в год посева, минимальной бывает в период формирования первого укоса, в последующих укосах она возрастает в 2...3 раза. На посевах второго и третьего лет жизни наибольшей - 9...11 г/кг в сутки, она бывает в период первого укоса, и в последующие - снижается до 5...3 мг/кг в сутки.

ТАБЛИЦА 1

Количество симбиотически фиксированного азота воздуха (кг/га) посевами люцерны при разной активности штамма ризобий и обеспеченности элементами минерального питания

год ; Укосы Контр. Ин РК РКВМо ИнРКВМо НСР05

жизни

Посев 1987 г.

1 За 3 укоса 158 182 164 175 199 8

2 За 4 укоса 299 363 304 331 397 14

3 За 3 укоса 237 271 228 241 292 16

За 10 укосов 694 816 696 7Д7 888

Посев 1988 г.

1 За 3 укоса 130 172 142 149 197 11

2 За 3 укоса 205 271 200 247 286 13

3 За 4 укоса 218 279 242 232 318 15

За 10 укосов 553 722 584 628 801

За 20 укосов 1247 1538 1280 1375 1689

Показатели фотосинтетической деятельности посева люцерны не изменяются при внесении макроудобрений при достаточной обеспеченности ими почвы, а применение борных и молибденовых удобрений на их фоне несколько улучшают эти показатели (табл. 2).

Площадь листьев (тыс.м2/га) и ФСП (тыс.м2.дней/га) в зависимости от активности штамма ризобий и обеспеченности элементами минерального питания

Год жизни Укос Контроль Ин РК РКВМо ИнРКВМо

Посев 1987 г.

1 1 . .27 28 27 27 30

2 31 36 31 33 39

3 25 28 26 26 30

ФСП 1431 1550 1486 1607 1691

2 1 41 46 42 44 49

2 39 44 38 40 47

3 22 25 23 22 28

4 14 17 14 16 19

ФСП 2271 2254 2332 2449 2698

3 ФСП 1694 1790 1701 1741 (854 ■

Посев 1988 г.

1 ФСП 1238 1351 1257 1285 1401

2 ФСП 1655' 1886 1741 1753 1949

3 ФСП 1935 2053 1989 1948 2154

Инокуляция семян вирулентным активным штаммом ризобий увеличивает площадь листьев на 2...4 тыс.м2/га, фотосинтетический потенциал -на 6... 11%, массу корней - на 10. 1 В%, накопление сухого вещества посевом -на 13... 18%, которое в сумме за 3 года составило 22,8...24,9 т/га. Чистая продуктивность фотосинтеза не зависела от обеспеченности элементами питания и инокуляции и была наименьшей - 2.5...3.2 г/м2 сутки в период формирования первого укоса, а наибольшей, как правило, в период формирования второго укоса - 5,8—7,4. Фотосинтетический потенциал является производной площади листьев и имеет ту же закономерность изменения. Инокуляция семян активным штаммом ризобий повышала его на 6...11%.

Изменение величины урожая под влиянием условий выращивания -инокуляции и уровня минерального питания, следует за изменением массы клубеньков и площади листьев. В год посева инокуляция семян на фоне контроля повышает урожай сена на 7...8%, а на фоне микроудобрений - на 12...14%. Во второй и третий годы жизни этот приём повысил урожай зелёной массы и сена на 11... 19% (табл. 3).

Урожайность сена люцерны (т/га) в зависимости от активности штамма ризобий и обеспеченности макро- и микроэлементами

Год жизни Укос Контр Нн РК РКВМо ИнРКВМо НСР05

1987 г посева

1 1 2,5 2,5 2,6 2,7 2,7 . 0,3

2 2,8 3,1 2,8 3,0 : 3,2- 0,3

3 2,3 2,5 2,4 2,4 2,7 0,3

За 3 укоса 7,6 8,1 7,8 8,1 8,6

2 1 5,1 5,4 5,0 5,1 5,6 0,4

2 2,7 2,9 2,6 2.8 2,9 0,2

3 1,9 2,2 2,0 2,2 2,4 0,2

4 1,2 1,4 1,2 1,3 1,5 0,2

За 4 укоса 10,9 11,9 10,8 11,4 12,4 .

3. За 3 укоса 8,2 8,8 8,1 8,4 9,1

Сумма

за 3 26,7 28,8 26,7. 27,9 30,1

года

1988 г посева "

1. За 3 укоса 6,3 7,2 6,6 6,8 7,6

2. За 3 укоса 8,1 9,3 8,0 8,5 9,6

3. За 4 укоса 8,9 9,5 9,1. 9,0 10,3

Сумма

за 3 23,3 26,0 23,7 из 27,5

года

За 20

укосов 50,0 54,8 50,4 52,2 57,6 •

По двум трёхлетним опытам, в сумме за 20 укосов инокуляция на фоне контроля повысила урожай сена на 10%, а на фоне микроэлементов - на 15%. •

Наибольшее влияние на изменение химического состава отдельных органов растений оказывала инокуляция семян активным штаммом ризрбий. Концентрация азота в* листьях, как правило, в 2...2,3 раза выше, чем в стеблях и корнях и находится в диапазоне 3,93...5,05% (табл. 4). Отмечено, что чем больше масса клубеньков, тем выше содержание азота не только в листьях, но и в корнях. Аналогично азоту изменялось содержание калия, а количество фосфора и кальция оставалось практически одинаковым.

Содержание азота (% от АСВ) в вегетативной массе люцерны в период укосной спелости

Орган растения Контроль Ин

PK

РКВМо ИнРКВМо

В год посева, 1 ухос

листья 3,93 3,95 3,90 3,94 4,01

стебли 1,82 . 1,85 1,81 1,82 1,86

корни 1,94 1,98 1,94 1,96 2,02

2 укос

листья 4,35 4,47 4,37 4.38 4,53

стебли 2,00 2,16 2,05 2,07 2,18

корни 2,13 2,19 2,12 2,12 2,24

Второй год жизни, 1 укос

листья 4,58 4,67 4,57 4,60 4,87

стебли 2,11 2,15 2,11 2,12 2,23

корни 2,24 2,39 2,26 2,28 .2,44

Накопление азота посевами первого года жизни от инокуляции на фоне контроля возрастает на 9...19%, второго года жизни - на 15 и 22%, а на третий год жизни - на 10 и 15%. Инокуляция семян на фоне микроэлементов повысила накопление азота посевами первого года жизни на 8...20%, второго года - на 16 и 19%, а третьего - на 15 и 24% (табл. 5).

ТАБЛИЦА5

Накопление азота (кг/га) растениями люцерны по укосам ■ ..-• и по годам жизни. 1987...1990 гг.

Год жизни Укос Контроль Ин PK РКВМо ИнРКВМо

1987 г посева

1. За 3 укоса 271 295 ,277 288 312

2. За 4 укоса 414 478 419 443 512

3. За 3 укоса 343 374, ., 333 . 344 .' 395

За 10

укосов 1028 1147 1029 1075 1219

1988 г посева

1. За 3 укоса 224 266 236 243 • 291

2: За 3 укоса 324 395 318 345 410

3. За 4 укоса За* 10 338 390 353 343 426

укосов 886 1051 907 931 1127

За 20

укосов 1914 2198 1936 2006 2346

Начиная со второго года жизни накопление азота снижалось от первого укоса к последнему. От общего потребления азота за вегетацию на долю первого укоса приходилось 42...44%, на долю второго - 21...31%, третьего -25...23% и на долю четвёртого - 12%. На третий год жизни растений соотношение в потреблении азота между укосами составило - 35...54, 38...23, 13...23 и 14%.

Максимальное потребление азота в год посева составило 36...37 кг/т, а во второй и третий год - 40...45 кг/т. Вынос азота был в первый год - 24,..27 и во второй и третий годы жизни люцерны - 26...28 кг/т.

Максимальное потребление и вынос фосфора в 3...5 раз меньше, чем азота. В среднем этот показатель в год посева составил 9... 10 кг/т, на второй год жизни растений он возрос до 10...12 кг/т, а в третий год - до 12..'. 15 кг/т. Вынос фосфора меньше различался по вариантам опыта, но несколько увеличивался с возрастом посева. В год посева он был 5...6 кг/т, во второй -6...7 и в третий год жизни - 7...8 кг/т.

Белковая продуктивность посева зависела от активности симбиоза. В варианте - инсчуляция на фоне контроля, в год посева сбор белка увеличитг-ся на 9...19%, на второй год - на 14...25% и на третий год - на 7... 15% (табл. 6). Инокуляция на фоне микроудобрений увеличила сбор белка по годам жизни соответственно на 8...18, 15...23 и на 12...22%. За три года пользования посевом в контроле собрано 3710 кг/га белка, инокуляция на фоне контроля повысила его на 19%, а на фоне микроудобрений - на 28%.

В сумме по двум закладкам опыта за 20 укосов инокуляция семян на фоне контроля повысила сбор белка на 14% и на фоне ВМо - на 22%.

В четвёртой главе - "Продуктивность и качество корма люцерны при орошении" - даны сведения о симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов, урожайности и белковой продуктивности люцерны, изменении химического состава отдельных органов растений при орошении в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания и активности штамма ризобий.

Сбор белка (кг/га) с урожаем люцерны в зависимости от обеспеченности элементами минерального питания 1987...1990 гг.

Год жизни Укос Контроль Ин РК РКВМо ИнРКВЛ

1987 г посева

1 1 357 363 357 369 375

2 438 506 444 481 532

3 ■ . 394 426 407 413 463

За 3 укоса 1189 1295 1208 1263 . 1370

2 Г 800 869 800 807 925

• 2 419 482 419 451 494

3 313 369 344 356 425

4 200 256 200 231 275

За 4 укоса 1732 1976 1763 1845 2119

-3 За 3 укоса 1414 1507 1345 ■ 1407 1582

Сумма

за

Згода , ..... 4335 4778 4316 4515 5071

: • ■ . ■ 1988 г посева

1 За 3 укоса 995 1183 1052 1089 1282

' 2 • За З укоса 1276 1575 1250 1357 1669

"3 ■ За 4 укоса 1439 1657 1514 1476 ... 1808

ЗаЗ

года . • . 3710 4415 3816 3922 -4759

За 20 укосов 8045 9193 8132 8437 9830

При орошении масса активных клубеньков увеличивается на 50-К кг/га, активный симбиотический потенциал на 8-12 тыс. кг. дней/га.(таб."/ Таким образом, можно утверждать, что эффективность предпосевной ин* куляции семян люцерны резко возрастает в том случае, когда создает* условие Достаточной влагообеспеченности.

Активный симбиотический потенциал (кг.дней/га) люцерны в зависимости от условий выращивания

Год 1 Укос Контроль Ин РК РКВМо ИнРКВМо |

кизки 1 1

Посев 1987 г.

1 .1 5400 8600 5600 6400 9800

2 8000 10100 7800 8100 10700

3 9385 11615 10000 9308 11769

За 3 уко- 22785 30315 23400 23808 32269

2 са 13700 15200 13600 14200 15600

I 10000 11538 9923 9615 11462

2 8462 10615 8077 8615 11077

3 8923 9923 9538 9615 10923

4 41085 47276 41138 42045 49062

3 За 4 уко- 43885 52258 42224 45145 53898

са За 3 уко-

са

1988 г посева

1 За 3 уко- 24031 31576 22273 25758 36030

2 са 40573 47732 41496 42682 50912

3 За 3 уко- 40468 49299 40155 42394 52112

са

За 4 укоса

При орошении в идентичных вариантах удельная активность симбиоза была в 1,5...3 раза больше, чем при естественной влагообеспеченности и достигала 13... 14 г/кг в сутки. Количество биологически фиксированного азота за счёт орошения в аналогичных вариантах в год посева увеличивает-:я на 59...113 кг/га, на второй год жизни - на 190...206 кг/га и на третий год жизни - на 268...344 кг/га за вегетацию (табл. 8).

ТАБЛИЦА{

Количество симбиотически фиксированного азота воздуха (кг/га) посевом люцерны при разной активности штамма ризобий, обеспеченности влагой и элементами минерального питания

Год жизни Укос Контроль Ин PK РКВМо ИнРКВМс

• 1987 г посева

1 За 3 укоса 229 295 236 234 309

2 За 4 укоса 493 569 494 504 591

3 За 4 укоса 505 596 500 519 636

За

11 укосов 1227 1433 1230 1257 1536

1988 г посева

1 За 3 укоса 211 262 205 222 287

2 За 4 укоса 492 575 503 517 615

3 За 4 укоса 483 580 489 504 618

За

11 укосов 1186 1417 ¡197 1243 1520

За

22 укоса 2413 2850 2427 2500 3056

Орошение в год посева увеличивает абсолютно сухую массу растений контроле на 29...34%, в варианте с инокуляцией - на 27...38%. Во второй го, жизни превышение составляет 35...82%. При достаточной влажности лочш инокуляция семян увеличивает площадь листьев на 5... 10 тыс. м2/га, ФСП н - 340...460 тыс. м2дней/га, накопление сухого вещества - на 16...20%, урожа; сена - на 11... 19% (табл. 9).

Урожайность сена люцерны (т/га) в зависимости от обеспеченности влагой и элементами минерального питания

Год Укос Контроль Ин РК РКВМо ИнРКВМо НСР05

; жизни

1987 г посева

1 1 2,7 3,0 2,7 2,8 3,1 0,3

2 3,4 3,9 3,3 3,4 4,0 0,3

3 3,7 4,4 3,8 3,7 4,6 0,3

За 3 укоса 9,8 11,3 9,8 9,9 11,7

2 Г 5,5 5,8 5,6 5,6 5,9 0,4

2 3,9 4,4 3,8 3,9 4,7 0,3

3 3,1 3,4 3,0 3,1 3,6 0,2

4 2,7 3,3 2,8 2,9 3,5 0,3

'За 4 укоса 15,2 16,9 15,2 15,5 17,7

3 За 4 укоса За . 14,7 16,5 14,6 15,0 17,2 ■

11 укосов 39,7 44,7 39,6 40,4 46,6

1988 г посева

1 За 3 укоса 8,6 9,7 8,5 8,8 10,4

2 За 4 укоса 14,8 16,4 14,7 15,2 17,3

3 За 4 укоса За 14,4 16,6 14,3 14,5 17,2

11 укосов 37,8 42,7 37,5 38,5 44,9

За

22 укоса 77,5 87,4 77,1 78,9 91,5

Урожайность сена за счёт орошения в сумме за 3 года возросла в контроле на 49...62%, в варианте с инокуляцией - на 55...64% по отношению к тому же варианту без орошения.

Орошение и инокуляция семян люцерны активным штаммом ризобий увеличивают накопление азота посевами первого года жизни на 15...21%. За 11 укосов на орошении люцерной усвоено азота 1925 и 1896 кг/га. За это же время в опытах без орошения за 10 укосов усвоено 1127 и 1219 кг/га или меньше, чем с орошением на 798 и 677 кг/га. Орошение в среднем ежегодно увеличивало симбиотическую фиксацию азота воздуха на 226...266 кг/га. За счёт оптимизации водного режима повышается сбор белка в контроле в среднем на 58%), а в варианте с инокуляцией на фоне применения микроэлементов - на 62% (табл. 10). Инокуляция на фоне микроэлементов увеличила сбор белка соответственно на 22 и 25%. Следовательно, эффектив-

ность орошения существенно повышается при инокуяяции семян активным штаммом на фоне оптимизации питания микроэлементами.

ТАБЛИЦА 1С

Сбор белка (кг/га) с урожаем люцерны в зависимости от обеспеченности влагой и элементами минерального питания

Год Укос Контроль Ин РК РКВМо ИнРКВМо НСР05

жизни

1987 г посева

1 За 3 укоса 1494 1802 1538 1525 1875 63

2 За 4 укоса 2633 2934 2545 2537 3032 84

3 За 4 укоса За 2501 2889 2481 2556 3095 108

11 укосов 6628 7625 6654 6618 8002

1988 г посева

1 За 3 укоса 1370 1602 1371 1420 1738 - 81

2 За 4 укоса 2530 2945 2588 2644 3159 120

3 За 4 укоса За 2208 2850 2417 2497 3070 111

11 укосов 6108 7397 6376 6655 7967

За

22 укоса - 12736 15022 13030 13273 15969

В пятой главе - "Энергетическая оценка эффективности приёмов возделывания люцерны" - приведены расчёты энергозатрат и энергосодержание урожая в зависимости от инокуляции, внесения минеральных удобрений и орошения. Анализ энергетической эффективности изучаемых приёмов показывает, что энергозатраты на орошение (9,63 ГДж/га) обеспечивают повышение энергосодержания урожая на 257,31 ГДж/га или окупаются в 27 раз. Энергозатраты на инокуляцию (0,97) окупаются энергосодержанием прибавки урожая (75,59 ГДж/га) 78 раз, а на применение микроэлементов - 30 раз (0,31 и 9,21 ГДж/га).

Чистый энергетический доход за счёт орошения возрос на -248 ГДж/га и за счёт инокуляции на фоне микроэлементов - на 96 ГДж/га; коэффициент энергетической эффективности соответственно - на 3,02 и 1,87 раза; биоэнергетический коэффициент - на 3,02 и 1,86 раза. Фосфорные удобрения на фоне повышенной обеспеченности ими почвы снизили чистый энергетический доход на 3,29 ГДж/га.

Орошение снижает энергетическую себестоимость 1 т сена и 1 т сырого белка на 0,23 и 1,38 ГДж; инокуляция на фоне микроэлементов соответственно - на 0,12 и 0,90 Гдж.

ВЫВОДЫ

1. На обыкновенных чернозёмах с повышенным содержанием фосфора и калия, и низким - бора и молибдена, внесение фосфорно-калийных удобрений практически не изменяет показателей симбиотической и фотосинтетической деятельности посевов люцерны.

2. Применение микроэлементов при низкой обеспеченности ими почвы повышает массу активных клубеньков на 20...60 кг/га, активный симбиоти-ческий потенциал - на 3...5%, а количество фиксированного азота воздуха -на 11...25 кг/га.

3. Предпосевная инокуляция семян заводским штаммом ризобий повышает массу активных клубеньков на 19...45%; активный симбиотический потенциал - на 19...34% (на 8... 12 тыс. единиц), количество фиксированного азота - на 41...100 кг/га; увеличивает высоту растений люцерны на 7... 14%, площадь листьев на 2...4 тыс.м2/га, фотосинтетический потенциал - на 6...11%, накопление сухого вещества посевом - на 13... 18%, сбор белка - на 15...23%. • ...

4. Эффективность инокуляции семян на фоне оптимизации питания микроэлементами, в особенности орошением существенно повышается. В частности, при орошении увеличивается количество фиксированного азота в год посева на 76...80 кг, во второй год жизни растений - на 98... 123 кг и на третий год жизни - на 131... 135 кг/га; площадь листьев - на 5... 10 тыс. м2/га, фотосинтетический потенциал на - 340...460 тыс. м2дней/га, накопление сухого вещества - на 16...20%, урожай сена на 11... 1 .V/o. а на фоне микроэлементов - на 16... 19%; содержание азота в листьях - с 3,89...4,85% до 4,92...5,12%, в стеблях - с 1,96...2,28% до 2,36...2,45%, в корнях - с 2,10...2,21 до 2,38...2,43%; накопление азота посевами первого года жизни - на 15...2Г/о, сбор белка - на 22...25%.

5. За счёт орошения возрастает накопление азота за вегетацию в аналогичных вариантах в год посева на 59... 113 кг/га, на второй год жизни - на 190...206 кг/га и на третий год жизни - на 268...344 кг/га; абсолютно сухой массы растений в год посева - на 29...38%, во второй год жизни - на 35...82%; урожайность сена в сумме за 3 года - на 49—64%; повышается содержание азота во всех органах растений в течение всей вегетации; сбор белка - на 58%...62%.

6. Удельная активность симбиоза бывает наименьшей в год посева в период формирования первого укоса, в последующих укосах она возрастает в 2...3 раза и достигает 9-11 г/кг клубеньков в сутки. На посевах второго и третьего лет жизни наибольшей она бывает в период формирования перво-

го укоса, и в последующие - снижается до 5...3 г/кг в сутки. При орошенш УАС была в 1,5...3 раза больше, чем при естественной влагообеспеченности

7. Чистая продуктивность фотосинтеза не зависела от обсспеченносп элементами питания и инокуляции, и была наименьшей - 2.5...3.2 г/м2 сутки в период формирования первого укоса, а наибольшей, как правило, в пери од формирования второго укоса - 5,8...7,4, к четвёртому укосу она снов; снижается.

8. Наибольшее влияние на изменение химического состава отдельны: органов растений во все укосы в течение всех лет наблюдений, оказывал; инокуляция семян активным штаммом ризобий. Концентрация азота : листьях, как правило, в 2...2,3 раза выше, чем в стеблях и корнях и находит ся в диапазоне 3,93...5,05%. Отмечено, что чем больше масса клубеньков тем выше содержание азота не только в листьях, но и в корнях.

Концентрация фосфора мало изменялась в зависимости от обеспечен ности элементами питания, но с повышением содержания азота несколько снижалась. В листьях она была в диапазоне 0,72...0,92%; в стеблях 0,61.„0,82, в корнях - 0,66...0,85%.

Содержание калия коррелировало с содержанием азота и было больш в стеблях (2,36...3,12%), меньше - в листьях (1,50...2,00%) и ещё меньше - ! корнях (1,12...2,19%).

В содержании кальция не обнаружено какой-либо чёткой зависимост; от уровня обеспеченности фосфором, бором и молибденом. Наибольша концентрация кальция - в листьях (0,95...1,38%), меньше - в корня (0.86...1,27%) и ещё меньше - в стеблях (0,78... 1,22%).

9. Максимальное потребление азота в среднем составило 42...43 кг/т,; вынос - 26...28 кг/т, фосфора - соответственно 9...17 и 5...8 кг/т, калия 23...32 и 16...24 кг/т, кальция - 12...20 и 7...10 кг/т сена.

10. Энергозатраты на орошение (9,63 ГДхс/га) обеспечивают повыше ние энергосодержания урожая на 257,31 ГДж/га или окупаются 27 раз, н инокуляцию - 78 раз (0,97 и 75,59 ГДж/га), на применение микроэлементов 30 раз (0,31 и 9,21 ГДж/га).

Чистый энергетический доход за счёт орошения возрос на 248 ГДж/г и за счёт инокуляции на фоне микроэлементов - на 96 ГДж/га; коэффициен энергетической эффективности соответственно - на 3,02 и 1,87 раза; био энергетический коэффициент - на 3,02 и Г,86 раза. Фосфорные удобрени снизили ЧЭД на 3,29 ГДж/га.

Орошение снижает энергетическую себестоимость 1 т сена и 1 тсырол белка на 0,23 и 1,38 ГДж; инокуляция на фоне микроэлементов соответ ственно - на 0,12 и 0,90 ГДж.

Рекомендации производству

1. На обыкновенных чернозёмах с повышенным содержанием фосфора и калия, и низким - бора и молибдена, для активизации биологической азотфиксации и получения урожая сена 9... 10 т/га необходимо вносить борные удобрения (2 кг/га бора) и семсна перед посевом обрабатывать молиб-деновокислым аммонием (2 кг/т семян) и инокулировать активным штаммом ризобий (425).

2. Для стабильного получения урожая сена люцерны 15... 17 т/га п сбора белка 3,0...3,2 т/га за вегетацию за счёт биологической фиксации азота воздуха (450...550 кг/га) необходимо, на фоне применения микроудобрений и инокуляции семян, поддерживать влажность активного слоя посевов (6080 см) на уровне выше влажности разрыва капилляров.

По материалам диссертации опубликованы следующие работы:

1. Унежев Х.М., Бжеумыхов B.C. Резервы увеличения зеленой массы люцерны в КБАССР. Тезисы науч. технич. конференции. Наука производству. Нальчик, 1989.

2. Унежев Х.М., Бжеумыхов B.C. Продуктивность люцерны в связи с различной обеспеченностью почвы влагой и элементами питания. Материалы научно-практической конференции КБГСХА, Нальчик, 1995.

3. Унежев Х.М., Бжеумыхов B.C., Маремукова З.Б. Зависимость энергии прорастания и всхожести от глубины заделки семян люцерны. Материалы научно-практической конференции КБГСХА, Нальчик, 1995.

4. Унежев Х.М., Бжеумыхов B.C., Маремукова З.Б. Зависимость энергии прорастания и всхожести семян люцерны от степени обеспеченности микроэлементами. Материалы научно-практической конференции КБГСХА, Нальчик, 1995.

Сдано в набор 20.11.95. Подписано в печать 23.11.95.

Формат 31x21,5. Бумага офсетная .Кг°1. Печать трафаретная. Гарнитура "Тайме". Усл.п.л.5. Тираж 100 экз. Заказ № 10.

Типография Кабардино-Балкарской государственной сельскохозяйственной академии

г. Нальчик, ул. Тарчокова 1а